《2018版高考物理大一轮复习 第五章 机械能 基础课1 功和功率 粤教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考物理大一轮复习 第五章 机械能 基础课1 功和功率 粤教版（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、导航,基础课1 功和功率,知识点一、功 1定义：如果一个物体受到力的作用，并使物体在_上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。 2做功的两个要素 (1)作用在物体上的力； (2)物体在力的方向上发生的_。,力的方向,位移,3公式：W_ (1)是力与_方向之间的夹角，s为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于_做功。,Fscos ,位移,恒力,4功的正负 (1)当090时，W0，力对物体做_。 (2)当90180时，W0，力对物体做_，或者说物体克服这个力做了功。 (3)当90时，W0，力对物体_。,正功,正功,不做功,知识点二、功率 1定义：功与完成这些功所用时间的_。 2物理意义：描述力对
2、物体_。,比值,做功的快慢,3公式,平均功率,(2)P_ (为F与v的夹角) v为平均速度，则P为_。 v为瞬时速度，则P为_。 4发动机功率：机车发动机的功率P_，F为_力，并非机车所受的合力。,Fvcos ,平均功率,瞬时功率,Fv,牵引,思考判断 (1)只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功。( ) (2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。( ) (3)一个力对物体做负功，说明物体克服该力做功(取负功的绝对值)。( ) (4)作用力做正功时，其反作用力一定做负功。( ),(5)相互垂直的两个力分别对物体做功为4 J和3 J，则这两个力的合力做功为5 J。
3、( ) (6)静摩擦力不可能对物体做功。( ) (7)汽车上坡时换成低挡位，其目的是为了减小速度得到较大的牵引力。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),功的分析与计算,1判断力是否做功及做正、负功的方法,2.恒力做功的计算方法：直接用WFscos 计算 3合力做功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W合F合scos 求功。 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3，再应用W合W1W2W3求合力做的功。,1正、负功的判断(多选)如图1所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是( ),图1,A重力对人做负功 B摩擦力对人做正功 C支持力对人
4、做正功 D合力对人做功为零 解析 人随电梯向上匀速运动时只受重力和竖直向上的支持力，所以重力做负功，支持力做正功，合力为零所以做功为零，A、C、D正确。 答案 ACD,2直线运动中恒力做功的计算起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物做的功是( ) A500 J B4 500 J C5 000 J D5 500 J,答案 D,3曲线运动中恒力做功的计算如图2所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为( ),图2
5、,AFLsin BmgL(1cos ) CFLsin mgL(1cos ) DFLsin mgLcos ,解析 如图，小球在F方向的位移为CB，方向与F同向，则 WFFCBFLsin 小球在重力方向的位移为AC，方向与重力反向，则 WGmgACcos 180mgL(1cos ) 绳的拉力T时刻与运动方向垂直，则,WT0 故 W总WFWGWTFLsin mgL(1cos ) 所以选项C正确。 答案 C,1恒力做功的计算思路,方法技巧,2计算功的大小的两点技巧 (1)在求功时，要区分是求某个力的功还是合力的功，是求恒力的功还是变力的功。 (2)恒力做功与物体的实际路径无关，等于力与物体在力方向上的
6、位移的乘积，或等于位移与在位移方向上的力的乘积。,功率的理解与计算,1平均功率和瞬时功率的计算如图3所示，质量为m2 kg的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为( ),图3,A48 W 24 W B24 W 48 W C24 W 12 W D12 W 24 W 解析 木块所受的合外力F合mgsin mgcos mg(sin cos )210(0.60.50.8) N4 N,木块在2 s末的速度 vat22 m/s4 m/s 2 s末重力的瞬时
7、功率 Pmgsin v2100.64 W48 W。 故选项B正确。 答案 B,2功、功率与图象的综合一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑动的速度v随时间t的变化规律分别如图4甲、乙所示，则以下说法正确的是( ),图4,A第1 s内，F对滑块做的功为3 J B第2 s内，F对滑块做功的平均功率为4 W C第3 s末，F对滑块做功的瞬时功率为1 W D前3 s内，F对滑块做的总功为零 解析 由题图可知，第1 s内，滑块位移为1 m，F对滑块做的功为2 J，A错误；第2 s内，滑块位移为1.5 m，F做的功为4.5 J，平均
8、功率为4.5 W，B错误；第3 s内，滑块的位移为1.5 m，F对滑块做的功为1.5 J，第3 s末，F对滑块做功的瞬时功率PFv1 W，C正确；前3 s内，F对滑块做的总功为8 J，D错误。 答案 C,求解功率时应注意的“三个”问题 (1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率； (2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率； (3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。,方法技巧,机动车启动问题,1模型一 以恒定功率启动 (1)动态过程,(2)这一过程的Pt图象和vt图象如图所示：,2.模型二 以恒定加速度启动 (1
9、)动态过程,(2)这一过程的Pt图象和vt图象如图所示：,1PFv在机车实际运动过程中的应用 (2017武汉武昌区模拟)如图5所示，为某种型号轿车中用于改变车速的挡位，表中列出了轿车的部分数据，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“15”速度逐挡增大，R是倒车挡。则轿车在额定功率下，要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？以最大速度运行时，轿车的牵引力约为多大？( ),图5,A“5”挡；8 000 N B“5”挡；2 000 N C“1”挡；4 000 N D“1”挡；2 000 N,答案 D,2机车启动过程中的图象问题(2016苏锡常镇二模)汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀
10、速运动。汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是( ),解析 汽车从静止开始匀加速，加速度一定，根据牛顿第二定律有Ffma，得出Ffma。汽车的功率为PFv(fma)at，P与t成正比例函数，A、D选项错误；当汽车达到最大功率时，据题意汽车运动状态立刻变为匀速，此时牵引力瞬间从fma变成f，而速度没有突变，故汽车的功率变小且为恒定值，B项错误，C正确。 答案 C,3机车启动过程中有关物理量的计算一列火车总质量m500 t，发动机的额定功率P6105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重的0.01倍。(取g10 m/s2) (1)求列车在水平轨道上行驶的最
11、大速度； (2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，求当行驶速度为v11 m/s和v210 m/s时，列车的瞬时加速度a1、a2的大小； (3)列车在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P； (4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。,答案 (1)12 m/s (2)1.1 m/s2 0.02 m/s2 (3)5105 W (4)4 s,方法技巧,变力做功的计算方法,图6,答案 C,图7,A3 J B6 J C7 J D8 J,答案 B,1(2015海南单科，3)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发
12、动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( ),答案 D,2(2015全国卷，17)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图8所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( ),图8,答案 A,3(2016天津理综，8)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( ),图9,A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32 C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为12,答案 BD,
